如果一個衛星是行星質量的十分之一,還能圍著行星轉嗎?

2021-01-22 一起來漲知識

這個事情從理想的角度說,能。但是真的要放在現實中考慮,可能就不是那麼簡單了。

能不能圍著行星轉跟衛星的質量沒有關係,這是因為衛星繞著行星轉本質上是衛星離心力和受到來自行星引力之間的平衡,而離心力和物體受到的引力作用都是跟物體質量成正比的,所以物體的質量放在方程的兩端會被消去。

當然了,隨著衛星質量的增大,衛星反過來對行星的引力作用也不得不考慮了,這個時候行星和衛星之間不再可以被近似地看作衛星繞著行星運動了,而是兩顆星球互相運動【如下圖所示】。然而,即便如此,你以行星為參考系說衛星在繞行星運動也沒有錯。

但是,如果放在實際宇宙環境中就不是這麼一回事了。

宇宙中的星球往往是扎堆出現的,像上圖這種簡單的雙星系統實際上很少,更多的是一大堆恆星、行星、衛星堆在一起。

這個時候就不能單純地只考慮行星-衛星之間的相互作用,而要考慮多個行星和這顆衛星之間的作用。

這個時候隨著衛星質量的增加,行星與衛星之間的運動變得更加複雜,對外界的變化也越來越敏感,也許很容易就在其他行星的影響下變成複雜的「三星」系統,做更加複雜的「三體運動」。這個時候,衛星就再也不是簡單地繞著行星運動了。

比如說我們最熟知的「比鄰星」就是在一個三星系統中【如下圖所示】,雖然比鄰星的體積遠遠小於其他兩顆恆星,但是也足夠引起這三顆星球發生複雜的三體運動了。

試想如果比鄰星不過是彈丸大的體積,那麼剩下的兩顆恆星就可以做簡單的雙星運動了——雖然這裡說的是恆星,但是行星和衛星還是一樣的道理。

所以說,在真實的宇宙環境中,衛星的質量會影響到其與行星之間的運動關係,質量越大的衛星影響越大。(文章來源SilentTurbine)

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